内容正文:
安徽省阜阳第一中学2025届高三(上)适应性训练五
生物学试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是( )
A. 该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B. 该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C. 该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D. 高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性
2. 对蛋清溶液做如下两种方式的处理:
下列有关分析错误的是( )
A. 经①②过程处理,蛋白质的空间结构及肽键没有遭到破坏
B. 经③④过程处理,分别破坏了蛋白质的空间结构及肽键
C. 经处理后乙溶液中的肽链数目增多,甲溶液中不变
D. 向甲乙两溶液中加入双缩脲试剂,甲变紫乙不变紫
3. 中国科学团队发现了耐盐碱的关键基因,对于解决世界粮食问题有着重要意义。如图表示碱蓬等耐盐碱植物根毛细胞中液泡参与抵抗盐胁迫的相关机制(注:NHX和H+-ATP泵是液泡膜上的转运蛋白)。已知液泡对植物细胞内的环境起调节作用。研究表明,在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞,使细胞内酶失活,影响蛋白质的正常合成。下列说法正确的是( )
A. 液泡中的H+浓度低于细胞质基质中的H+浓度
B. 依图判断,NHX能同时转运H+和Na+,所以不具有专一性
C. 降低细胞质基质中Na+浓度,可避免Na+使细胞内酶失活而影响蛋白质的正常合成
D. 从渗透压角度分析,降低细胞液Na+浓度有利于植物适应高盐碱环境
4. 如图为 DNA 测序仪显示的某真核生物 DNA 片段一条链的碱基排列顺序图片,其中图1的碱基序列已经解读,其顺序是:GGTTATGCGT,下列分析不正确的是( )
A. 在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份,是因为每个 DNA分子都具有特定的碱基排列顺序
B. 真核生物的遗传信息蕴藏在 DNA的4种碱基排列顺序之中
C. 根据图1,可推知图2的碱基序列为GATGCGTAAG
D. 真核生物 DNA的主要载体是染色体,一条染色体上含有一个或两个 DNA分子
5. 紫外线引发的DNA损伤,可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复,机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷,受阳光照射后,皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病,20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是( )
A. 修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B. 填补缺口时,新链合成以5’到3’的方向进行
C. DNA有害损伤发生后,在细胞增殖后进行修复,对细胞最有利
D. 随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积解释
6. 某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,某家系中一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。究其原因,不可能的是( )
A. 父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X和Y染色体片段交换
B. 父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离
C. 母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变
D. 该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变
7. CADASIL是一种遗传性脑部血管疾病,是由于NOTCH3基因发生显性突变所致,主要临床表现为偏头痛、认知障碍及癫痫等。某患者家系的该病调查结果如图所示,下列相关说法正确的是( )
A. NOTCH3基因可能位于X染色体上
B. 图中所有患病个体均为NOTCH3基因的杂合子
C. 给患者导入NOTCH3基因可有效治疗该疾病
D. Ⅲ—1和Ⅲ—2再生一个健康儿子的概率为1/8
8. 某昆虫翅色的绿色(G)对褐色(g)为显性。现有甲乙两个大小(数量)相同的昆虫种群,其个体的基因型频率如题图所示。现将两个种群混合组成一个新的种群丙,让其中所有雌雄个体自由交配,产生F1。下列相关叙述正确的是( )
A. F1中G基因的频率与甲乙种群混合而成的丙种群不同
B. 丙种群中个体间相互作用发生协同进化
C. 丙种群中绿色个体基因型的频率为67.5%
D. 丙种群中的全部个体拥有的G和g构成该种群的基因库
9. 在加拿大班夫国家公园,美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者,研究者仔细分析了最近20年内401只马鹿个体的监测记录,图柱顶端的整数为捕食致死的个体数,下列说法错误的是( )
A. 从图中数据推测,迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险
B. 图示这几种生物间存在的种间关系有捕食和种间竞争
C. 由图中数据可知,该马鹿种群的能量在向东迁徙时只流向美洲狮
D. 美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区域以东
10. 雄激素主要来源于睾丸,促肾上腺皮质激素也可以促进肾上腺皮质分泌雄激素。某肾上腺皮质增生患者由于体内某种酶的缺陷,使肾上腺皮质激素(如醛固酮和皮质醇)合成减少,最终引起肾上腺皮质合成大量雄激素。下列说法错误的是( )
A. 该患者体内促肾上腺皮质激素和促性腺激素合成增多
B. 该患者可能会出现有机物代谢紊乱和低血钠的症状
C. 睾丸和肾上腺皮质分泌雄激素都受到分级调节的调控
D. 该患者体内雄激素水平长期偏高,可导致生育能力降低
11. 冬小麦等某些植物,在生长期需要经历一段时期的低温后才能开花,称为春化作用。植物在感知、接受低温信号后,自身相关基因表达水平发生改变,通过表观遗传修饰维持低温记忆实现开花调控,并使这种低温记忆在后代中消除或重置。后代在开花前仍需重新经历春化过程,从而规避不良环境,实现正常生长发育。研究发现:在低温条件下,FRI蛋白易在植物细胞核内形成凝聚体,凝聚体的形成阻止了FRI蛋白对FLC基因的激活,使FLC基因表达下调,解除对开花的抑制。下列有关叙述,错误的是( )
A. 春化是一种适应性特征,植物在温度较高的季节开花、结实,能够提高自身的繁殖成功率
B. 在植物未经冷暴露之前,FLC基因高度表达,阻止植物体从营养生长向生殖生长过渡
C. 植物在经历长时间冷暴露后,FLC基因表达被抑制,恢复温暖时,这种抑制会立即被解除
D. 研究人员可通过调控冬小麦生长期温度等因素,扩大其种植的地域范围
12. 肾上腺皮质分泌的糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。体内GC的分泌过程存在负反馈调节。作为药物服用时,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化。下列推断正确的是( )
A. GC可用于治疗艾滋病
B. GC分泌增加不利于提高人体的应激能力
C. GC作为药物长期服用可导致肾上腺皮质萎缩
D. 促肾上腺皮质激素释放激素可直接促进GC的分泌
13. 为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是( )
A. 通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B. 与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C. 采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D. 该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
14. 野生型菌株X能在基本培养基上生长,亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸,只能在完全培养基上生长。下图是运用影印培养法(一种类似“盖章”的接种方法,使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落)纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程图,1~5为菌落。下列叙述不正确的是( )
A. 培养基A是基本培养基,培养基B是完全培养基
B. 在基本培养基中添加亮氨酸可制成完全培养基
C. 可从培养基A中挑取菌落3、5进行纯化培养
D. 若要影印多个平板,要注意“盖章”的方向不能改变
15. 新冠病毒表面的S蛋白可与宿主细胞表面受体结合,介导病毒侵入细胞。S蛋白的单克隆抗体可有效阻断新冠病毒的感染。制取新冠病毒S蛋白的单克隆抗体部分过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 该单克隆抗体制备过程中,为获得大量免疫过的小鼠B淋巴细胞,可多次注射S蛋白
B. 与诱导原生质体融合的方法相比,诱导动物细胞融合的特有方法为PEG融合法
C. 筛选1中会淘汰未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞
D. 抗体筛选过程应用了抗原与抗体特异性结合的原理
二、非选择题:本大题共5小题,共55分。
16. 气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要,气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题:
(1)光照下,光驱动产生的NADPH主要出现在______(从①~④中选填);NADPH可用于CO2固定产物的还原,其场所有_____(从①~④中选填)。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、______(填写2种)等。
(2)研究证实气孔运动需要ATP,产生ATP的场所有______(从①~④中选填)。保卫细胞中的糖分解为PEP,PEP再转化为______进入线粒体,经过TCA循环产生的______最终通过电子传递链氧化产生ATP。
(3)蓝光可刺激气孔张开,其机理是蓝光激活质膜上的AHA,消耗ATP将H+泵出膜外,形成跨膜的_______,驱动细胞吸收K+等离子。
(4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA,并进一步转化成Mal,使细胞内水势下降(溶质浓度提高),导致保卫细胞______,促进气孔张开。
(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关,为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系,对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1(叶绿体失去运入ATP的能力)保卫细胞的淀粉粒进行了研究,其大小的变化如图2.下列相关叙述合理的有______。
A. 淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B. 光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C. 光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用
D. 长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉
17. 机体摄入酒精(主要成分是乙醇)可能引发酒精中毒,酒精中毒导致的酒精性肝损伤和脑损伤对机体健康影响极大。机体摄入的酒精大部分在肝脏细胞中通过氧化代谢而清除,酒精的代谢途径如图所示。回答以下问题:
乙醇乙醛乙酸二氧化碳和水
(1)酒精经机体摄入后到达肝脏中被氧化代谢,需要经过的内环境有________。
(2)酒精代谢生成的二氧化碳会进入血浆,但血浆的pH一般能维持相对稳定,原因是_____。
(3)一次性服用过量酒精会导致急性酒精中毒。古书籍中记载葛根具有解酒保肝功能。为探究葛根解酒保肝的作用机制,研究人员设置了三组实验:空白对照组以健康小鼠为实验材料,实验组以急性酒精中毒小鼠模型为实验材料,并分为模型组和治疗组,治疗组灌胃适量葛根提取液,一段时间后检测相关指标,结果如下图所示。
①空白对照组的处理方法是______,模型组小鼠走路不稳可能与______功能受影响有关。
②根据实验结果推测葛根提取物解酒保肝的作用机制可能是______。
18. “蓝碳”即海洋碳汇,指利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定、储存在海洋中的过程。海草床是由生长在浅海区域的单子叶植物——海草密集生长而形成的水下“草甸”,国际公认的蓝碳生态系统。然而填海造地、港口建设等人类活动破坏了海草床的生长环境;工业废水、生活污水等污染物导致海水富营养化,破坏了海草床的生境;过度捕捞破坏了海草床的生态平衡,这些都会导致海草床退化。下图是海草床退化导致碳损失示意图。回答下列问题:
(1)碳在生物群落中以___________形式传递。海洋是地球上最大的碳库,一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,实现“碳中和”,这体现出物质循环具有______________特点。
(2)海草床作为海洋生物育幼、觅食和庇护的场所,可为水生动物提供___________人类活动扰动水体并造成水体富营养化,从而影响海草床的碳存储功能,原因是___________。
(3)结合海草床退化的原因,提出生态修复海草床的措施:___________(答出2点)。
(4)为提高湿地蓝碳储量,某地实施了如下图所示的“退养还湿”生态修复工程。该工程主要遵循的生态学基本原理包括___________(答出2点),根据物种在湿地群落中的___________差异,可适时补种适宜的物种。
(5)“碳汇渔业”,又称“不投饵渔业”,是指充分发挥生物碳汇功能,通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动,是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动不属于“碳汇渔业”的是___________
①开发海洋牧场,养殖海带、贝类②控制无序捕捞,实施长江禁渔③增加饵料投放,提高渔业产量
19. 小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别(在X染色体上无它的等位基因),含S基因的受精卵发育为雄性,不含S基因的受精卵发育为雌性,仅含Y染色体的受精卵不发育(注:S基因的数量和位置不影响配子的形成和受精能力)。小鼠的短尾、长尾是一对相对性状,分别由等位基因D、d控制。现有两个基因型为DdXYS的受精卵,其中一个受精卵发育成小鼠甲,另一个受精卵因S基因丢失发育成雌性小鼠乙。甲、乙小鼠杂交得到F₁。除题中所述变异外,不考虑其他变异。回答下列问题:
(1)理论上,F₁中短尾雄性占______,其Y染色体来自于_____。
(2)研究人员统计F₁的表型,发现短尾个体仅占2/3,针对其成因提出了两个假设,假设一:D基因纯合致死;假设二:基因型为D的精子致死率为_________。若要进一步确定成因,可将F₁中全部短尾个体随机交配得F2。若F₂表型及比例为短尾:长尾=2:1,则假说一成立;若F₂的表型及比例为________,则假说二成立。
(3)若发育成甲的受精卵S基因转移到某条常染色体上,发生的变异类型为______。
请结合(2)中的假设一,预测F₁的性别比例:
①当S基因转移到D所在的染色体上,F1中雌性:雄性=_________;
②当S基因转移到d所在的染色体上,F₁中雌性:雄性=____;
③当S基因转移到其他常染色体上,F₁中雌性:雄性=1:1。
20. 水稻胚乳可作为生物反应器用于开发功能性产品。从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功出发,研究小组设计其预期的结构,推测应有的氨基酸序列,合成新的基因X。利用PCR技术对其进行扩增并连接启动子1,形成Z片段。把Z片段插入Ti质粒的T-DNA中,将构建好的基因表达载体导入水稻细胞完成转化,在胚乳中获得相应蛋白,最终将蛋白进一步加工为植物源猪瘟疫苗,相关信息如图所示。
回答下列问题。
(1)研究小组通过PCR扩增Z片段,延伸过程中,4种脱氧核苷酸在________催化作用下合成新的DNA链。酶切时,限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。为构建基因表达载体,选择限制酶HindⅢ和_____进行切割,可使Z片段插入T-DNA的效率最高,为使基因能够正常表达,质粒上的N和J应都为______。
(2)为获得含蛋白X的水稻材料,首先诱导水稻种子脱分化形成________,然后通过________的侵染,使目的基因进入水稻细胞并完成转化,再将其转接到含特定激素的培养基上,诱导其再分化形成具有根、茎、叶的完整植株。
(3)为验证水稻中目的基因X是否表达(转录和翻译),分子水平上的检测方法有______(答出2点即可)。
(4)从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发,合成基因X,进而得到猪瘟疫苗的过程属于_____工程的范畴,相较于大肠杆菌,水稻胚乳作为生物反应器制备疫苗的优势及理由有________(答出1点即可)。
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安徽省阜阳第一中学2025届高三(上)适应性训练五
生物学试题
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是( )
A. 该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B. 该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C. 该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D. 高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性
【答案】B
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构通式是 ,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】A、该蛋白的基本组成单位是氨基酸,与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同,A错误;
B、氨基酸是组成蛋白质的基本单位,该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成,B正确;
C、该蛋白彻底水解的产物为氨基酸,不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,C错误;
D、高温可改变该蛋白的空间结构,从而改变其韧性,但不会改变其化学组成,D错误。
故选B。
2. 对蛋清溶液做如下两种方式的处理:
下列有关分析错误的是( )
A. 经①②过程处理,蛋白质的空间结构及肽键没有遭到破坏
B. 经③④过程处理,分别破坏了蛋白质的空间结构及肽键
C. 经处理后乙溶液中的肽链数目增多,甲溶液中不变
D. 向甲乙两溶液中加入双缩脲试剂,甲变紫乙不变紫
【答案】D
【解析】
【分析】1、蛋白质盐析:少量的盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解,但如向蛋白质溶液中加入浓的盐溶液可使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出,这种作用叫做盐析,析出的蛋白质再继续加水时,仍能溶解,并不影响原来蛋白质的性质,盐析属于物理变化。
2、蛋白质变性:蛋白质受热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属(如铅、铜、汞等)盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸)等作用时会凝结,这种凝结是不可逆的,即凝结后不能在水中重新溶解,这种变化叫做变性。
3、蛋白质与双缩脲试剂反应成紫色是因为蛋白质中含有肽键。
【详解】A、①②过程分别属于蛋白质的盐析和溶解,是物理变化,不会破坏蛋白质的空间结构及肽键,A正确;
B、③过程中经高温处理使蛋白质的空间结构被破坏而变性,但不破坏肽键,④过程蛋白质经蛋白酶水解为多肽和某些氨基酸,破坏了肽键,B正确;
C、①②过程都是物理变化,对肽链数目不会有影响,因此经处理后甲溶液中的肽链数目不变,④过程加入了蛋白酶,蛋白酶是蛋白质,里面含有肽链,因此经处理后乙溶液中的肽链数目增多,C正确;
D、甲、乙两种溶液中均有肽键存在(乙中含蛋白酶,蛋白酶是蛋白质,含有肽键),向甲、乙两溶液中加入双缩脲试剂,甲溶液变紫色,乙溶液也会变紫色,D错误。
故选D。
3. 中国科学团队发现了耐盐碱的关键基因,对于解决世界粮食问题有着重要意义。如图表示碱蓬等耐盐碱植物根毛细胞中液泡参与抵抗盐胁迫的相关机制(注:NHX和H+-ATP泵是液泡膜上的转运蛋白)。已知液泡对植物细胞内的环境起调节作用。研究表明,在盐胁迫下大量Na+进入植物根部细胞,使细胞内酶失活,影响蛋白质的正常合成。下列说法正确的是( )
A. 液泡中的H+浓度低于细胞质基质中的H+浓度
B. 依图判断,NHX能同时转运H+和Na+,所以不具有专一性
C. 降低细胞质基质中Na+浓度,可避免Na+使细胞内酶失活而影响蛋白质的正常合成
D. 从渗透压角度分析,降低细胞液Na+浓度有利于植物适应高盐碱环境
【答案】C
【解析】
【详解】A、由题图可知,细胞质基质中的H+进入液泡需要借助H+-ATP泵,需要消耗ATP,为逆浓度梯度运输,即液泡中H+浓度高于细胞质基质中H+浓度,A错误;
B、NHX作为载体蛋白,特异性运输H+和Na+,具有专一性,B错误;
C、由题图可知,Na+被转运进液泡,以减少细胞质基质中Na+浓度,避免高浓度Na+使细胞内酶失活而影响蛋白质的正常合成,C正确;
D、从渗透压角度分析,提高细胞液中Na+浓度,能提高细胞液的渗透压,增加细胞对水的吸收,从而适应高盐碱环境,D错误。
4. 如图为 DNA 测序仪显示的某真核生物 DNA 片段一条链的碱基排列顺序图片,其中图1的碱基序列已经解读,其顺序是:GGTTATGCGT,下列分析不正确的是( )
A. 在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份,是因为每个 DNA分子都具有特定的碱基排列顺序
B. 真核生物的遗传信息蕴藏在 DNA的4种碱基排列顺序之中
C. 根据图1,可推知图2的碱基序列为GATGCGTAAG
D. 真核生物 DNA的主要载体是染色体,一条染色体上含有一个或两个 DNA分子
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。其中图1的碱基排列顺序已经解读,其顺序是:GGTTATGCGT,因此图中碱基序列从下往上读,而且按由左至右的顺序依次是ACGT,进而推出图2的碱基序列为GATGCGTTCG。
【详解】A、DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,构成了每个DNA分子的特异性,因此在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份,是因为每个DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,A正确;
B、真核生物的遗传物质是DNA,真核生物的遗传信息蕴藏在DNA的4种碱基排列顺序之中,B正确;
C、图1的碱基排列顺序是:GGTTATGCGT,因此图中碱基序列从下往上读,而且按由左至右的顺序依次是ACGT,进而推出图2的碱基序列为GATGCGTTCG,C错误;
D、真核生物DNA的主要载体是染色体,一条染色体上含有一个(未复制)或两个DNA分子(已经复制),D正确。
故选C。
5. 紫外线引发的DNA损伤,可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复,机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷,受阳光照射后,皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病,20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是( )
A. 修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B. 填补缺口时,新链合成以5’到3’的方向进行
C. DNA有害损伤发生后,在细胞增殖后进行修复,对细胞最有利
D. 随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积解释
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、由图可知,修复过程中需要将损伤部位的序列切断,因此需要限制酶的参与;同时修复过程中,单个的脱氧核苷酸需要依次连接,要借助DNA聚合酶,A正确;
B、填补缺口时,新链即子链的延伸方向为5’到3’的方向进行,B正确;
C、DNA有害损伤发生后,在细胞增殖中进行修复,保证DNA复制的正确进行,对细胞最有利,C错误;
D、癌症的发生是多个基因累积突变的结果,随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积解释,D正确。
故选C。
6. 某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致,某家系中一男性患者与一正常女性婚配后,生育了一个患该病的男孩。究其原因,不可能的是( )
A. 父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X和Y染色体片段交换
B. 父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期,性染色体未分离
C. 母亲的卵细胞形成过程中,SHOX基因发生了突变
D. 该男孩在胚胎发育早期,有丝分裂时SHOX基因发生了突变
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱的排布与细胞内;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、假设X染色体上的显性致病基因为A,非致病基因为a,若父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期,X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段互换,导致Y染色体上有显性致病基因,从而生出基因型为XaYA的患病男孩,A不符合题意;
B、若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期是姐妹染色单体未分离,则会形成基因型为XAXA或YY的精子,从而生出基因型为XaYY的不患病男孩,B符合题意;
C、因为基因突变是不定向的,母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能已经突变成显性致病基因,从而生出基因型为XAY的患病男孩,C不符合题意;
D、若SHOX基因突变成显性致病基因发生在男孩胚胎发育早期,也可能导致致该男孩出现XAY的基因型,D不符合题意。
故选B。
7. CADASIL是一种遗传性脑部血管疾病,是由于NOTCH3基因发生显性突变所致,主要临床表现为偏头痛、认知障碍及癫痫等。某患者家系的该病调查结果如图所示,下列相关说法正确的是( )
A. NOTCH3基因可能位于X染色体上
B. 图中所有患病个体均为NOTCH3基因的杂合子
C. 给患者导入NOTCH3基因可有效治疗该疾病
D. Ⅲ—1和Ⅲ—2再生一个健康儿子的概率为1/8
【答案】B
【解析】
【分析】CADASIL是一种遗传性脑部血管疾病,是由于NOTCH3基因发生显性突变所致,是一种单基因的显性遗传病,I-1号患病,而Ⅱ-3号是正常,Ⅱ-4号患病,可以得出是常染色体上显性遗传病。
【详解】A、由于NOTCH3基因发生显性突变所致,是一种单基因的显性遗传病,I-1号患病,而Ⅱ-3号是正常,Ⅱ-4号患病,可以得出是常染色体上显性遗传病,NOTCH3基因不可能位于性染色体,A错误;
B、图中该病为常染色体显性,因此患病个体均为NOTCH3基因的杂合子,B正确;
C、给患者通过基因治疗导入NOTCH3基因,由于发生的是显性突变,NOTCH3基因的表达受到影响,不能有效治疗该疾病,C错误;
D、该病为常染色体显性遗传病,Ⅲ-1为隐性纯合子、Ⅲ-2为杂合子,再生一个健康儿子的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
故选B。
8. 某昆虫翅色的绿色(G)对褐色(g)为显性。现有甲乙两个大小(数量)相同的昆虫种群,其个体的基因型频率如题图所示。现将两个种群混合组成一个新的种群丙,让其中所有雌雄个体自由交配,产生F1。下列相关叙述正确的是( )
A. F1中G基因的频率与甲乙种群混合而成的丙种群不同
B. 丙种群中个体间相互作用发生协同进化
C. 丙种群中绿色个体基因型的频率为67.5%
D. 丙种群中的全部个体拥有的G和g构成该种群的基因库
【答案】C
【解析】
【分析】1、分析图可知:甲乙种群混合而成的丙种群中G基因的频率为45%,g基因的频率为55%,丙种群自由交配得到F1,F1代G和g基因的频率不变。
2、种群中的全部个体所拥有的全部基因构成种群的基因库
【详解】A、甲乙种群混合而成的丙种群中G基因的频率为45%,g基因的频率为55%,丙种群自由交配得到F1,F1代G和g基因的频率不变,A错误;
B、协同进化是指不同的生物和生物之间以及生物和无机环境之间的相互作用,B错误;
C、丙种群由大小相同的甲乙种群混合而来,绿色个体包括GG和Gg,基因型(GG+Gg)的频率为67.5%,C正确;
D、种群中的全部个体所拥有的全部基因构成种群的基因库,而非全部个体拥有的全部G和g,D错误。
故选C。
9. 在加拿大班夫国家公园,美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者,研究者仔细分析了最近20年内401只马鹿个体的监测记录,图柱顶端的整数为捕食致死的个体数,下列说法错误的是( )
A. 从图中数据推测,迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险
B. 图示这几种生物间存在的种间关系有捕食和种间竞争
C. 由图中数据可知,该马鹿种群的能量在向东迁徙时只流向美洲狮
D. 美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区域以东
【答案】C
【解析】
【详解】A、依题意,图柱顶端的整数为捕食致死的个体数。据图可知,在迁徙季节,不迁徙时死亡的比例比迁徙时死亡的比例大,据此推测迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险,A正确;
B 、依题意,美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者,则可推断:美洲狮、灰熊和狼竞争马鹿,为种间竞争关系;美洲狮、灰熊和狼都会捕食马鹿,它们与马鹿是捕食关系,B正确;
C、据图可知,该马鹿种群在向东迁徙时,被美洲狮捕食导致死亡的比例为1,但该马鹿种群的能量不只存在于被捕食的马鹿中,被捕食的马鹿的能量也不会全部注入美洲狮。因此,该马鹿种群的能量在向东迁徙时不只流向美洲狮,C错误;
D、据图可知,在迁徙季节和非迁徙季节,马鹿向东迁徙时被美洲狮捕食的比例大,可推测美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东,D正确。
10. 雄激素主要来源于睾丸,促肾上腺皮质激素也可以促进肾上腺皮质分泌雄激素。某肾上腺皮质增生患者由于体内某种酶的缺陷,使肾上腺皮质激素(如醛固酮和皮质醇)合成减少,最终引起肾上腺皮质合成大量雄激素。下列说法错误的是( )
A. 该患者体内促肾上腺皮质激素和促性腺激素合成增多
B. 该患者可能会出现有机物代谢紊乱和低血钠的症状
C. 睾丸和肾上腺皮质分泌雄激素都受到分级调节的调控
D. 该患者体内雄激素水平长期偏高,可导致生育能力降低
【答案】A
【解析】
【分析】1、激素调节的分级调节机制:下丘脑分泌促激素释放激素,促进垂体分泌促激素,进而促进某内分泌腺分泌激素;
2、在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。
【详解】A、肾上腺皮质激素的分泌存在负反馈调节,某肾上腺皮质增生患者由于体内某种酶的缺陷,使肾上腺皮质激素(如醛固酮和皮质醇)合成减少,对垂体的抑制作用减弱,因此垂体分泌的促肾上腺皮质激素增加,该患者肾上腺皮质合成大量雄激素,血液中较高浓度的雄性激素对垂体的抑制作用增强,使垂体合成、分泌的促性腺激素减少,A错误;
B、醛固酮和皮质醇可调节水盐代谢和有机物的代谢,其中醛固酮可促进肾小管和集合管对钠离子的重吸收,该患者醛固酮和皮质醇合成减少,因此该患者可能会出现有机物代谢紊乱和低血钠的症状,B正确;
C、机体内存在下丘脑→垂体→性腺轴和下丘脑→垂体→肾上腺皮质轴,因此睾丸和肾上腺皮质分泌雄激素都受到分级调节的调控,C正确;
D、该患者体内雄激素水平长期偏高,会抑制垂体释放促性腺激素,而促性腺激素能促进性腺的发育和生殖细胞的成熟,该患者体内雄激素水平长期偏高,会导致促性腺激素分泌减少,可导致生育能力降低,D正确。
故选A。
11. 冬小麦等某些植物,在生长期需要经历一段时期的低温后才能开花,称为春化作用。植物在感知、接受低温信号后,自身相关基因表达水平发生改变,通过表观遗传修饰维持低温记忆实现开花调控,并使这种低温记忆在后代中消除或重置。后代在开花前仍需重新经历春化过程,从而规避不良环境,实现正常生长发育。研究发现:在低温条件下,FRI蛋白易在植物细胞核内形成凝聚体,凝聚体的形成阻止了FRI蛋白对FLC基因的激活,使FLC基因表达下调,解除对开花的抑制。下列有关叙述,错误的是( )
A. 春化是一种适应性特征,植物在温度较高的季节开花、结实,能够提高自身的繁殖成功率
B. 在植物未经冷暴露之前,FLC基因高度表达,阻止植物体从营养生长向生殖生长过渡
C. 植物在经历长时间冷暴露后,FLC基因表达被抑制,恢复温暖时,这种抑制会立即被解除
D. 研究人员可通过调控冬小麦生长期温度等因素,扩大其种植的地域范围
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传:指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化。
【详解】A、分析题意,春化作用是指冬小麦等某些植物,在生长期需要经历一段时期的低温后才能开花,植物在温度较高的季节开花、结实,能够提高自身的繁殖成功率,是一种适应性特征,A正确;
B、结合题意“在低温条件下……使FLC基因表达下调,解除对开花的抑制”可知,FLC基因表达下降会促进开花,说明在植物未经冷暴露之前,FLC基因高度表达,阻止植物体从营养生长向生殖生长(开花)过渡,B正确;
C、由题意可知,植物在感知、接受低温信号后,通过表观遗传修饰维持低温记忆实现开花调控,并使这种低温记忆在后代中消除或重置,后代在开花前仍需重新经历春化过程,说明恢复温暖时,这种抑制不会立即被解除,C错误;
D、春化作用是冬小麦等植物适应温度的一种现象,研究人员可通过调控冬小麦生长期温度等因素,扩大其种植的地域范围,D正确。
故选C。
12. 肾上腺皮质分泌的糖皮质激素(GC)能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平。体内GC的分泌过程存在负反馈调节。作为药物服用时,血浆中高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化。下列推断正确的是( )
A. GC可用于治疗艾滋病
B. GC分泌增加不利于提高人体的应激能力
C. GC作为药物长期服用可导致肾上腺皮质萎缩
D. 促肾上腺皮质激素释放激素可直接促进GC的分泌
【答案】C
【解析】
【分析】肾上腺皮质激素的分泌,受“下丘脑-垂体-肾上腺轴”的分级调节,即下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素,作用于垂体,使其分泌促肾上腺皮质激素,作用于肾上腺皮质,使其分泌肾上腺皮质激素。
【详解】A、艾滋病是由于HIV侵染免疫细胞导致的疾病,而高浓度的GC能抑制淋巴细胞的增殖、分化,因此GC不可用于治疗艾滋病,A错误;
B、GC能提高心肌细胞肾上腺素受体的表达水平,肾上腺素有利于提高人体的应激能力,B错误;
C、GC作为药物长期服用可导致相应的促肾上腺皮质激素释放减少,促肾上腺皮质激素还能促进肾上腺皮质的生长发育,因此长期服用GC会导致肾上腺皮质萎缩,C正确;
D、促肾上腺皮质激素释放激素可作用于垂体,使得垂体释放促肾上腺皮质激素,促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质促进GC的分泌,D错误。
故选C。
13. 为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是( )
A. 通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B. 与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C. 采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D. 该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
【答案】D
【解析】
【分析】1、样方法--估算种群密度最常用的方法之一(1)概念:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。(2)适用范围:植物种群密度,昆虫卵的密度,蚜虫、跳蝻的密度等。
2、标记重捕法(1)前提条件:标志个体与未标志个体重捕的概率相等。调查期内没有新的出生和死亡,无迁入和迁出。(2)适用范围:活动能力强和范围大的动物,如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。
【详解】A、红外触发相机监测野生动物方法是一种新型调查手段,特别适用于对活动隐秘的大中型、珍稀兽类、鸟类的记录。通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种数目的多少,即物种丰富度,A正确;
B、标记重捕法需要捕捉动物并标记,后再次捕捉,故与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小, B正确;
C、采用红外触发相机拍摄技术可得保护区内东北豹种群数量和分布情况,即可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度 ,C正确;
D、该技术能调查保护区内东北豹种群中各年龄段的个体数量,D错误。
故选D。
14. 野生型菌株X能在基本培养基上生长,亮氨酸缺陷型突变株无法合成亮氨酸,只能在完全培养基上生长。下图是运用影印培养法(一种类似“盖章”的接种方法,使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落)纯化亮氨酸缺陷型突变株的部分流程图,1~5为菌落。下列叙述不正确的是( )
A. 培养基A是基本培养基,培养基B是完全培养基
B. 在基本培养基中添加亮氨酸可制成完全培养基
C. 可从培养基A中挑取菌落3、5进行纯化培养
D. 若要影印多个平板,要注意“盖章”的方向不能改变
【答案】A
【解析】
【详解】A、据题干可知,亮氨酸缺陷型突变株不能生长的培养基为基本培养基,能够生长的培养基为完全培养基,又因为培养基B中只出现了培养基A中的部分菌落,故可确定培养基A为完全培养基,培养基B为基本培养基,A错误;
B、在基本培养基中添加亮氨酸后亮氨酸缺陷型突变株不再缺乏亮氨酸,可生长繁殖形成菌落,即在基本培养基中添加亮氨酸可制成完全培养基,B正确;
C、据A、B选项分析可知,培养基A上的菌落3和5是亮氨酸缺陷型突变株生长繁殖形成的,这样的菌株在缺乏亮氨酸的培养基B上不能生长繁殖形成菌落,故从培养基A中挑取菌落3、5进行纯化培养可获得亮氨酸缺陷型突变株,C正确;
D、若要影印多个平板,要注意“盖章”的方向不能改变,防止菌落位置不一致,无法进行比较,D正确。
15. 新冠病毒表面的S蛋白可与宿主细胞表面受体结合,介导病毒侵入细胞。S蛋白的单克隆抗体可有效阻断新冠病毒的感染。制取新冠病毒S蛋白的单克隆抗体部分过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 该单克隆抗体制备过程中,为获得大量免疫过的小鼠B淋巴细胞,可多次注射S蛋白
B. 与诱导原生质体融合的方法相比,诱导动物细胞融合的特有方法为PEG融合法
C. 筛选1中会淘汰未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞
D. 抗体筛选过程应用了抗原与抗体特异性结合的原理
【答案】B
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备过程:首先用特定抗原注射小鼠体内,使其发生免疫,小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,单克隆抗体制备过程中的两次筛选:
第一次筛选:利用特定选择培养基筛选,获得杂交瘤细胞,即AB型细胞(A为B淋巴细胞,B为骨髓瘤细胞),不需要A、B、AA、BB型细胞。
第二次筛选:利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选,获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
2、单克隆抗体的作用:
①作为诊断试剂:(最广泛的用途)具有准确、高效、简易、快速的优点
②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成生物导弹。
【详解】A、 制备S蛋白单克隆抗体的过程中,需反复向小鼠体内注射S蛋白,刺激相应B淋巴细胞的产生,A正确;
B、 诱导动物细胞融合特有的方法为灭活病毒诱导法,B错误;
C、 由于小鼠体内存在多种B淋巴细胞,经过第一次筛选后,会得到多种类型的杂交瘤细胞,淘汰未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞,C正确;
D、抗体筛选过程应用了抗原与抗体特异性结合的原理,D正确。
故选B。
二、非选择题:本大题共5小题,共55分。
16. 气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要,气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①~④表示场所。请回答下列问题:
(1)光照下,光驱动产生的NADPH主要出现在______(从①~④中选填);NADPH可用于CO2固定产物的还原,其场所有_____(从①~④中选填)。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、______(填写2种)等。
(2)研究证实气孔运动需要ATP,产生ATP的场所有______(从①~④中选填)。保卫细胞中的糖分解为PEP,PEP再转化为______进入线粒体,经过TCA循环产生的______最终通过电子传递链氧化产生ATP。
(3)蓝光可刺激气孔张开,其机理是蓝光激活质膜上的AHA,消耗ATP将H+泵出膜外,形成跨膜的_______,驱动细胞吸收K+等离子。
(4)细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA,并进一步转化成Mal,使细胞内水势下降(溶质浓度提高),导致保卫细胞______,促进气孔张开。
(5)保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关,为了研究淀粉合成与细胞质中ATP的关系,对拟南芥野生型WT和NTT突变体ntt1(叶绿体失去运入ATP的能力)保卫细胞的淀粉粒进行了研究,其大小的变化如图2.下列相关叙述合理的有______。
A. 淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP
B. 光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C. 光照条件下突变体ntt1几乎不能进行光合作用
D. 长时间光照可使WT叶绿体积累较多的淀粉
【答案】(1) ①. ④ ②. ①④ ③. K+等无机离子、苹果酸(Mal)等有机酸
(2) ①. ①②④ ②. 丙酮酸
③. NADH
(3)氢离子电化学势能
(4)吸水膨胀(或吸水或膨胀) (5)ABD
【解析】
【分析】题图分析,图中①表示细胞质基质,②表示线粒体,③表示液泡,④为叶绿体。
【小问1详解】
光照下,光驱动产生的NADPH主要出现在④叶绿体中;NADPH可用于CO2固定产物的还原,据图可知,OAA的还原也需要NADPH的参与,NADPH用于CO2固定产物还原的场所有①④。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有H2O、钾离子等无机盐离子和Mal等有机酸,其中钾离子和Mal影响细胞液的渗透压,进而影响保卫细胞的吸水力,影响气孔的开闭。
【小问2详解】
研究证实气孔运动需要ATP,叶绿体可通过光反应产生ATP,细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,因此产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体,即图中的①②④。保卫细胞中的糖分解为PEP,PEP再转化为丙酮酸进入线粒体参与有氧呼吸的第二、三阶段,经过TCA循环产生的NADH最终通过电子传递链氧化产生ATP,即有氧呼吸的第三阶段。
【小问3详解】
蓝光可刺激气孔张开,其机理是蓝光激活质膜上的AHA,消耗ATP将H+泵出膜外,形成跨膜的氢离子浓度梯度,并提供电化学势能驱动细胞吸收K+等离子,进而提高细胞液浓度,促进细胞吸水,进而表现为气孔张开。
【小问4详解】
细胞中的PEP可以在酶作用下合成四碳酸OAA,并进一步转化成Mal,进入到细胞液中,使细胞内水势下降(溶质浓度提高),导致保卫细胞吸水膨胀,促进气孔张开。
【小问5详解】
A、结合图示可知,黑暗时突变体ntt1淀粉粒面积远小于WT,突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力,据此推测保卫细胞淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供ATP ,A正确;
B、保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关,结合图1可以看出,光照条件会促进保卫细胞淀粉粒的水解,光照诱导WT气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关,B正确;
C、NTT突变体ntt1叶绿体失去运入ATP的能力,光照条件下突变体ntt1保卫细胞的淀粉粒几乎无变化,不能说明该突变体不能进行光合作用,C错误;
D、结合图示可以看出,较长时间光照可使WT叶绿体面积增大,因而推测,积累较多的淀粉,D正确。
故选ABD.。
17. 机体摄入酒精(主要成分是乙醇)可能引发酒精中毒,酒精中毒导致的酒精性肝损伤和脑损伤对机体健康影响极大。机体摄入的酒精大部分在肝脏细胞中通过氧化代谢而清除,酒精的代谢途径如图所示。回答以下问题:
乙醇乙醛乙酸二氧化碳和水
(1)酒精经机体摄入后到达肝脏中被氧化代谢,需要经过的内环境有________。
(2)酒精代谢生成的二氧化碳会进入血浆,但血浆的pH一般能维持相对稳定,原因是_____。
(3)一次性服用过量酒精会导致急性酒精中毒。古书籍中记载葛根具有解酒保肝功能。为探究葛根解酒保肝的作用机制,研究人员设置了三组实验:空白对照组以健康小鼠为实验材料,实验组以急性酒精中毒小鼠模型为实验材料,并分为模型组和治疗组,治疗组灌胃适量葛根提取液,一段时间后检测相关指标,结果如下图所示。
①空白对照组的处理方法是______,模型组小鼠走路不稳可能与______功能受影响有关。
②根据实验结果推测葛根提取物解酒保肝的作用机制可能是______。
【答案】(1)血浆、组织液
(2)血浆中含有HCO3-、H2CO3等缓冲物质
(3) ①. 灌胃等量生理盐水 ②. 小脑 ③. 葛根提取物可提高小鼠肝脏中ADH酶和ALDH酶的相对活性(或葛根提取物可缓解酒精对ADH酶和ALDH酶活性的抑制,使两种酶相对活性升高),促进酒精代谢,减少酒精对肝脏的毒害
【解析】
【分析】体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境。
【小问1详解】
酒精经机体摄入后进入血浆,然后经毛细血管壁进入组织液,然后到达肝脏细胞中被氧化代谢,故需要经过的内环境有血浆、组织液。
【小问2详解】
二氧化碳溶于水呈酸性,但血浆中含有HCO3-、H2CO3等呈碱性的缓冲物质,故酒精代谢生成的二氧化碳会进入血浆,但血浆的pH一般能维持相对稳定。
【小问3详解】
①实验要遵循等量原则,故空白对照组的处理方法是灌胃等量生理盐水。小脑是维持身体平衡的中枢,故模型组小鼠走路不稳可能与小脑功能受影响有关。
②据表可知,治疗组的ADH酶和ALDH酶的相对活性比模型组高(且低于空白对照组),推测葛根提取物解酒保肝的作用机制可能是葛根提取物可提高小鼠肝脏中ADH酶和ALDH酶的相对活性(或葛根提取物可缓解酒精对ADH酶和ALDH酶活性的抑制,使两种酶相对活性升高),促进酒精代谢,减少酒精对肝脏的毒害。
18. “蓝碳”即海洋碳汇,指利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳,并将其固定、储存在海洋中的过程。海草床是由生长在浅海区域的单子叶植物——海草密集生长而形成的水下“草甸”,国际公认的蓝碳生态系统。然而填海造地、港口建设等人类活动破坏了海草床的生长环境;工业废水、生活污水等污染物导致海水富营养化,破坏了海草床的生境;过度捕捞破坏了海草床的生态平衡,这些都会导致海草床退化。下图是海草床退化导致碳损失示意图。回答下列问题:
(1)碳在生物群落中以___________形式传递。海洋是地球上最大的碳库,一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,实现“碳中和”,这体现出物质循环具有______________特点。
(2)海草床作为海洋生物育幼、觅食和庇护的场所,可为水生动物提供___________人类活动扰动水体并造成水体富营养化,从而影响海草床的碳存储功能,原因是___________。
(3)结合海草床退化的原因,提出生态修复海草床的措施:___________(答出2点)。
(4)为提高湿地蓝碳储量,某地实施了如下图所示的“退养还湿”生态修复工程。该工程主要遵循的生态学基本原理包括___________(答出2点),根据物种在湿地群落中的___________差异,可适时补种适宜的物种。
(5)“碳汇渔业”,又称“不投饵渔业”,是指充分发挥生物碳汇功能,通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动,是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动不属于“碳汇渔业”的是___________
①开发海洋牧场,养殖海带、贝类②控制无序捕捞,实施长江禁渔③增加饵料投放,提高渔业产量
【答案】(1) ①. (含碳)有机物 ②. 全球性
(2) ①. 食物条件和栖息空间 ②. 人类活动扰动水体,使沉积物悬浮、水体富营养化会使藻类爆发,均能使水体中的光照强度减弱,从而导致海草床光合作用减弱,影响海草床的碳存储功能
(3)规范海水养殖;控制污染物排放;对破坏严重的区域进行人工修复;加强海草床检测;建立海草保护区;控制氮、磷排放,降低富营养化;禁止过度开发
(4) ①. 自生、整体(或协调) ②. 生态位
(5)②③
【解析】
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。植物的生态位研究的内容包括在研究领域内的出现频率,种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。动物的生态位包括:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。
【小问1详解】
碳在生物群落中以含碳有机物形式传递,物质循环具有全球性特点。
【小问2详解】
植物为动物提供食物条件和栖息空间;人类活动扰动水体,使沉积物悬浮、水体富营养化会使藻类爆发,使水体中的光照强度减弱,从而导致海草床光合作用减弱,影响海草床的碳存储功能。
【小问3详解】
规范海水养殖;控制污染物排放;对破坏严重的区域进行人工修复;加强海草床检测;建立海草保护区;控制氮、磷排放,降低富营养化;禁止过度开发等措施都可以修复海草床。
【小问4详解】
“退养还湿”生态修复工程中,需要考虑植物之间的生态位差异,以及种间关系体现自生原理;需要考虑环境容纳量、处理好生物与环境的关系,体现协调原理;不仅要考虑自然生态系统的规律,更要考虑经济和社会等系统的影响力,体现整体原理。
【小问5详解】
“碳汇渔业”就是指通过渔业生产活动促进水生生物吸收水体中的二氧化碳,并通过收获把这些碳移出水体的过程和机制,也被称为“可移出的碳汇”。“碳汇渔业”就是能够充分发挥碳汇功能,直接或间接吸收并储存水体中的CO2,降低大气中的CO2浓度,进而减缓水体酸度和气候变暖的渔业生产活动的泛称。开发海洋牧场,发展深海渔业可获取水产品且不需要投饵,属于“碳汇渔业”,①符合题意;控制无序捕捞,实施长江禁渔,没有收获水产品;增加饵料投放,不符合“不投饵渔业”,不属于“碳汇渔业”,②③不符合题意。
19. 小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别(在X染色体上无它的等位基因),含S基因的受精卵发育为雄性,不含S基因的受精卵发育为雌性,仅含Y染色体的受精卵不发育(注:S基因的数量和位置不影响配子的形成和受精能力)。小鼠的短尾、长尾是一对相对性状,分别由等位基因D、d控制。现有两个基因型为DdXYS的受精卵,其中一个受精卵发育成小鼠甲,另一个受精卵因S基因丢失发育成雌性小鼠乙。甲、乙小鼠杂交得到F₁。除题中所述变异外,不考虑其他变异。回答下列问题:
(1)理论上,F₁中短尾雄性占______,其Y染色体来自于_____。
(2)研究人员统计F₁的表型,发现短尾个体仅占2/3,针对其成因提出了两个假设,假设一:D基因纯合致死;假设二:基因型为D的精子致死率为_________。若要进一步确定成因,可将F₁中全部短尾个体随机交配得F2。若F₂表型及比例为短尾:长尾=2:1,则假说一成立;若F₂的表型及比例为________,则假说二成立。
(3)若发育成甲的受精卵S基因转移到某条常染色体上,发生的变异类型为______。
请结合(2)中的假设一,预测F₁的性别比例:
①当S基因转移到D所在的染色体上,F1中雌性:雄性=_________;
②当S基因转移到d所在的染色体上,F₁中雌性:雄性=____;
③当S基因转移到其他常染色体上,F₁中雌性:雄性=1:1。
【答案】(1) ①. 1/4 ②. 甲(或答:“雄性亲本”)
(2) ①. 50% ②. 短尾:长尾=35:9
(3) ①. 易位(或答:“染色体变异”、“染色体结构变异”) ②. 2:1 ③. 1:2
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
根据题意,两个基因型为DdXYS的受精卵,其中一个受精卵发育成小鼠甲,另一个受精卵因S基因丢失发育成雌性小鼠乙。甲、乙小鼠杂交得到F₁,Dd×Dd得到D_短尾的概率为3/4,而XYS×XY为2/4XX、1/4XYS、1/4YYS,而仅含Y染色体的受精卵不发育,因此雄性占1/3,短尾雄性占3/4×1/3=1/4,其Y染色体为YS,来自于甲即雄性亲本。
【小问2详解】
根据题意,F₁的表型种短尾个体仅占2/3,说明长尾个体占1/3,即dd=1/3=1/2×2/3,而根据配子法,即精子中含有d的占2/3,则含有D的精子占1/3,因此精子的比例为含D:d=1:2,因此基因型为D的精子致死率为50%;假说二成立,将F₁中全部短尾个体随机交配得F2,F₁中全部短尾个体的比例为DD:Dd=1/4:3/4,则产生的卵子比例为含D:d=5/8:3/8,而精子的存活率为1/2,产生的能存活精子比例为含D:d=5/11:6/11,因此F₂中长尾的比例为6/11×3/8=9/44,则短尾的比例为1-9/44=35/44,则F₂的表型及比例为短尾:长尾=35:9。
【小问3详解】
若发育成甲的受精卵S基因转移到某条常染色体上,染色体的结构发生变异,因此发生的变异类型为易位(或“染色体变异”、“染色体结构变异”),结合(2)中的假设一成立,则DD致死,根据题意,当S基因转移到D所在的染色体上,含S基因的受精卵发育为雄性,不含S基因的受精卵发育为雌性,甲乙的基因型都为DdXYS杂交得到F₁,当S基因转移到D所在的染色体上,杂交亲本DSd×Dd,则产生F1为DSD:DSd:Dd:dd=1/4:1/4:1/4:1/4,由于DD致死,因此F1中雌性:雄性=2:1;当S基因转移到d所在的染色体上,杂交亲本DdS×DdS,则产生F1为DD:Dd:DdS:ddS=1/4:1/4:1/4:1/4,DD致死,F₁中雌性:雄性=1:2。
20. 水稻胚乳可作为生物反应器用于开发功能性产品。从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功出发,研究小组设计其预期的结构,推测应有的氨基酸序列,合成新的基因X。利用PCR技术对其进行扩增并连接启动子1,形成Z片段。把Z片段插入Ti质粒的T-DNA中,将构建好的基因表达载体导入水稻细胞完成转化,在胚乳中获得相应蛋白,最终将蛋白进一步加工为植物源猪瘟疫苗,相关信息如图所示。
回答下列问题。
(1)研究小组通过PCR扩增Z片段,延伸过程中,4种脱氧核苷酸在________催化作用下合成新的DNA链。酶切时,限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。为构建基因表达载体,选择限制酶HindⅢ和_____进行切割,可使Z片段插入T-DNA的效率最高,为使基因能够正常表达,质粒上的N和J应都为______。
(2)为获得含蛋白X的水稻材料,首先诱导水稻种子脱分化形成________,然后通过________的侵染,使目的基因进入水稻细胞并完成转化,再将其转接到含特定激素的培养基上,诱导其再分化形成具有根、茎、叶的完整植株。
(3)为验证水稻中目的基因X是否表达(转录和翻译),分子水平上的检测方法有______(答出2点即可)。
(4)从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发,合成基因X,进而得到猪瘟疫苗的过程属于_____工程的范畴,相较于大肠杆菌,水稻胚乳作为生物反应器制备疫苗的优势及理由有________(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②. EcoR I ③. 终止子
(2) ①. 愈伤组织 ②. 农杆菌
(3)PCR技术(分子杂交技术)检测是否转录出了mRNA;抗原—抗体杂交技术检测是否翻译出了蛋白质
(4) ①. 蛋白质 ②. 水稻胚乳细胞能产生具有生物活性的重组蛋白质,理由是水稻胚乳细胞具有内质网和高尔基体,可对基因X的表达产物进行加工
【解析】
【分析】1、基因工程是一种DNA操作技术,需要借助限制酶、 DNA 连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括: 目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
2、PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
3、蛋白质工程是基因工程的延伸,是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
【小问1详解】
PCR是根据DNA半保留复制的原理在体外进行DNA复制的技术,体外DNA复制过程中用超过90 ℃的温度处理DNA使其解旋,因此,在子链延伸过程中,4种脱氧核苷酸要在耐高温的DNA聚合酶催化合成新的DNA链。依题意,酶切时,限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。Xba Ⅰ与Hind Ⅲ识别序列有重叠,不符合题目要求。EcoR Ⅴ所切末端为平末端,连接效率低,不符合题目要求。EcoR Ⅰ识别序列与Hind Ⅲ识别序列无重叠,产生的切口是黏性末端,连接效率相对平末端高。为使基因能够正常表达,基因结构的上游和下游各有启动子和终止子,因此,N和J应都为终止子。
【小问2详解】
为获得含蛋白X的水稻材料,首先诱导水稻种子脱分化形成愈伤组织,然后通过农杆菌的侵染,使目的基因进入水稻细胞并完成转化,再将其转接到含特定激素的培养基上,诱导其再分化形成具有根、茎、叶的完整植株。
【小问3详解】
为验证水稻中目的基因X是否表达(转录和翻译),可通过PCR技术检测水稻细胞中目的基因X是否转录出了mRNA;可从转基因水稻中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出了蛋白质。
【小问4详解】
蛋白质工程是基因工程的延伸,是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。因此,从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发,合成基因X,进而得到猪瘟疫苗的过程属于蛋白质工程的范畴。相较于大肠杆菌细胞,水稻胚乳细胞多了复杂的生物膜系统,可对基因X的表达产物进行正确地加工与折叠,产生具有生物活性的重组蛋白质。
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